1、1第一章 从实验学化学第一节:化学实验的基本方法一、 离子的检验:(1)氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气(2)氧气 可使带火星的木条复燃(3)氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入 AgNO3溶液时有白色沉淀生成。(4) 二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2 气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2 等气体也能使燃着的木条熄灭。(5)一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成 CO2;能使灼热
2、的 CuO 由黑色变成红色。几种重要阳离子的检验(l)H+ : 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。(2)Ba2+ :能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4 沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(3)Mg2+ :能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2 沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl 溶液。(4)Ag+ :能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色 AgCl 沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+ 。(5)NH4+ :铵盐(或浓溶液)与 NaOH 浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味 NH3 气体。几种重要的阴离子的检验(1)OH:能使
3、无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。(2)Cl: 能与硝酸银反应,生成白色的 AgCl 沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。(3)SO42: 加入 Hcl 酸化的 Bacl2 溶液,生成白色 BaSO4 沉淀,不溶于硝酸。(4)CO32: 能与 BaCl2 溶液反应,生成白色的 BaCO3 沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸) ,生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的 CO2 气体。二、实验原理(1) 蒸馏:利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。(2) 萃取:利用某种物质在两种互不相
4、溶(或微溶)的溶剂中溶解度相差较大,使该物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。(3) 过滤: 在压力差的作用下,悬浮液中的液体(或气体)透过可渗性介质(过滤介质) ,固体颗粒为介质所截留,从而实现液体和固体的分离。 2(4)分液:利用物质在不同溶剂中的溶解度差异,来分离。(5)蒸发:分子获得足够的动能,运动速度加快,离开液体表面。第二节:化学计量在实验中的应用物质的量:定义:表示一定数目微粒的集合体 符号:n 。 ( 单位: 摩尔 。符号 mol)阿伏加德罗常数:0.012kgC-12 中所含有的碳原子数。用 NA 表示。 约为 6.02x1023。公式:n( g)= N / NA(mol -
5、1) N = nNA(1)n 为物质的量,单位为 mol (2) N 为粒子个数 (3) NA 为阿伏加德罗常数6.021023mol1摩尔质量:定义:单位物质的量的物质所具有的质量 符号:M。 ( 单位:g/mol ) 数值上等于该物质的分子量公式:M=m/n m = nM(1)n 为物质的量, 单位为 mol (2) m 为物质质量,单位为 g (3) M 为摩尔质量,单位为 gmol 1气体摩尔体积:(1)物质的体积决定:微粒的数目微粒的大小微粒间的距离(2)影响气体体积大小的因素(1mol): 温度 压强(3)气体的摩尔体积: 定义:单位物质的量的气体所占有的体积 符号:Vm。 (单位
6、:L/mol ) 公式:n(mol ) = V(L)/Vm(L/ mol)Vm = V / n(适用范围:气体) (1)n 为物质的量,单位为 mol (2 )V(g) 为气体体积,单位为 L(3) Vm 为气体摩尔体积,单位为 Lmol1 注意:(1) 仅适用于气体(单一气体/混合气体)、 固 液、 气3(2) 要指出气体所处状态(标况:0,101Kpa 下Vm=22.4L/mol) 伏伽德罗定律: PV=nRT(可以自己推)定义:同温、同压、同体积的任何气体所含分子数相同或气体物质的量相同。(PV=nRT 可以自己推导 )(1 ) 推论一:同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,等于分子
7、数之比(V1:V2=n1:n2=N1:N2)(2 ) 推论二:同温同压下,气体的密度比等于其相对分子质量之比(1:2=M1:M2)(3 ) 推论三:同温同压下,同质量气体的体积比与相对分子质量成反比(V1:V2=M2:M1)(4) 推论四:同温同容下,气体的压强比等于物质的量比(P1:P2=n1:n2) 物质的量在化学实验中的应用:(1 ) 物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质 B 的物质的量。符号 Cb(单位:mol/1)(2 ) 公式:C B(mol/L)=nB(mol) /Vaq(L) nB = CBV V=nB/ CB1) Cb: b 的物质的量的浓度 2) nb: 溶质 b 的物质的
8、量 3) V:溶液的体积(单位:L) 溶液稀释规律:公式:C(浓)V(浓)= C(稀) V(稀) 平均摩尔质量:4定义:单位物质的量可混合物具有的质量。符号: (单位:g/ mol)公式: = m 总 /n 总 = =PVm=4a 4b (4a、4b 为物质的量分数或体积分数 )第二章 物质的分类一、物质的分类 金属:Na、Mg、Al单质非金属:S、O 、N酸性氧化物:SO 3、SO 2、P 2O5 等氧化物 碱性氧化物:Na 2O、CaO、Fe 2O3氧化物:Al 2O3 等纯 盐氧化物:CO、NO 等净 含氧酸:HNO 3、H 2SO4 等物 按酸根分无氧酸:HCl强酸:HNO 3、H 2
9、SO4 、HCl酸 按强弱分弱酸:H2CO3、HClO、CH 3COOH化 一元酸:HCl、HNO 3合 按电离出的 H+数分 二元酸:H2SO4、 H2SO3物 多元酸:H 3PO4强碱:NaOH、Ba(OH) 2物 按强弱分质 弱碱:NH 3H2O、Fe(OH) 3碱 一元碱:NaOH、按电离出的 HO-数分 二元碱: Ba(OH)2MM MM Ma Mb5多元碱:Fe(OH) 3正盐:Na 2CO3盐 酸式盐:NaHCO 3碱式盐:Cu 2(OH)2CO3溶液:NaCl 溶液、稀 H2SO4 等 混 悬浊液:泥水混合物等合 乳浊液:油水混合物物 胶体:Fe(OH) 3 胶体、淀粉溶液、烟
10、、雾、有色玻璃等乳 浊 液悬 浊 液浊 液 胶气 溶 胶 ; 液 溶 胶 ; 固 溶粒 子 胶 体 : 分 子 胶 体胶 体溶 液分 散 系分 散 剂分 散 质下面比较几种分散系的不同:分散系 溶 液 胶 体 浊 液分散质的直径 1nm(粒子直径小 于 10-9m) 1nm100nm(粒子直径在 10-9 10-7m) 100nm(粒子直径大于 10-7m)分散质粒子 单个小分子或离子 许多小分子集合体或 高分子 巨大数目的分子集 合体实例 溶液酒精、氯化钠等 淀粉胶体、氢氧化铁 胶体等 石灰乳、油水等外观 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明稳定性 稳定 较稳定 不稳定能否透过滤纸 能 能
11、 不能能否透过半透膜 能 不能 不能性质鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层胶体的制备:过程见书本 P26 l 科学探究 13H2O(沸水) Fecl3(饱和 ) = Fe(OH)3(胶体)3Hcl胶体的性质:(1) 光学性质 丁达而现象 定义:当可见光速透过胶体时,在入射光侧面可观察到明亮的光区,这种现象称为丁达尔现象(Or 效应)产生原因:是胶体中的分散质粒子对可见光的散射而形成的。(2) 电学性质 电泳 定义:在外加电场的条件下,胶体粒子向直流电源的正极或负极移动的现象称为电泳。产生原因:胶体粒子通过吸附电性相同的离子,从而形成带电粒子在外加电场的作用力会发生定向移动。(3) 力学
12、性质 布朗运动6胶体粒子在分散剂分子的作用下,不停地、无秩序运动的现象,叫做布朗运动。胶体介稳的原因胶体的聚沉:a、 定义见书本 P29 第一段小字或笔记。b、 方法:(1 ) 加电解质溶液(2) 反电荷胶粒的胶体(3) 加热胶体的提纯:渗析见笔记胶体性质的应用:见笔记二、 物质的分类电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。电离:酸、碱、盐等在水溶液中或熔融状态时,产生能 够自由移动的离子的过程称为电离。电离方程式:用 来 表 示 电 解 质 如 酸 , 碱 , 盐 溶 于 水 或 熔 融 状 态 时 电 离 成自 由 移 动 的 离
13、子 的 式 子 。电离方程式的书写: 正确书写化学式 在正价元素(或原子团)与负价元素(或原子团)相连接处上发生解离,写成各自阴阳离子的形式 原子团不发生变化,不能拆开 元素或原子团的正价数等于形成的阳离子所带的正电荷数。同理,元素或原子团的负价数等于形成的阳离子所带的负电荷数。 化学式中除原子本身所含有的右下角数字处,其余原子或原子团的个数应写成离子符号前的化学计量数,两边离子反应:概念 P31。 检查质量守恒。电荷守恒。离子方程式:a、定义写 拆(关键)b、书写步骤 删查胶粒的布朗运动(次因)胶粒带有电同电荷而相互排斥(主因)7拆:易溶易电离的拆,其余的均不拆(即易溶于水的强电解质)生成挥
14、发性物质条件 生成气体生成弱电解质离子共存(即不符合离子反应发生条件)离子方程式正误(常见错误)(1) 不符合客观事实。(2) 拆写错误。(3) 质量不守恒(4) 不符合电荷守恒混合物 如盐酸(HCl 与 H2O 的混合物)等,不属于 电解质。单质 如铜或硫等金属或非金属单质,不属于电解质。非电解质 一般大多数为不含金属阳离子的有机物,如乙醇、苯。强酸:HCl、HNO 3、H2SO4、HI、HBr、HClO4强碱:Ba(OH) 2、NaOH、KOH、Ca(OH)2 等强大多数盐: NaCl、K2SO4、CaCO3、BaSO4 等弱酸:HF、 HClO、CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H2S等弱碱:Cu(OH) 2 等纯净物 化合物 电解质弱水、极少数盐:Pb(Ac) 2 等